專利名稱：：帶有過渡層和粘接層的固結(jié)磨料研磨拋光墊的制作方法
技術(shù)領域：
：本發(fā)明涉及一種精加工工具，尤其是一種研磨拋光加工用拋光墊，具體地說是一種帶有過渡層和粘接層的固結(jié)磨料研磨拋光墊。
背景技術(shù)：
：眾所周知，LED照明應用涉及汽車室內(nèi)燈、手機及LCD屏幕的背光源、交通信號燈甚至家用照明等領域，LED通常生長在藍寶石襯底上。據(jù)預測，2012年，全球LED市場規(guī)模將高達120億美元。由于TD-SCDMA等標準的推廣、數(shù)字家電及網(wǎng)絡市場的需求推動，中國的半導體市場在2008年將達到686億美元的規(guī)模。手機、MP3、MP4及數(shù)碼相機對顯示屏的需求強勁增長。美國"國家點火計劃"中，光學元件用量達到4萬多件，我國也啟動了類似的"神光計劃"。光學元件還廣泛應用于武器精確制導系統(tǒng)和空間遙感系統(tǒng)?；ヂ?lián)網(wǎng)與移動通訊等高新技術(shù)的迅猛發(fā)展，對激光晶體(如紅寶石、鈦寶石、YV04晶體等)、非線性光學晶體(如KDP、KTP、BBO、LBO)、壓電晶體(水晶、鈮酸鋰、鉭酸鋰晶體)、計算機硬盤基片等的需求量不斷增加。某機構(gòu)公布的調(diào)查顯示，2006年全球硬盤銷售量達到4億多個，2009年將達到6億個。上述材料及元件大都采用研磨拋光作為其終加工的唯一手段。在傳統(tǒng)的游離磨料研磨拋光過程中，磨料利用率極低，加工效率低下，磨料隨機分布，分布密度不均，造成工件研磨切削量不均，工件面形難以控制。采用固結(jié)磨料研磨拋光，有較高的加工效率和工件表面質(zhì)量，減少研磨拋光廢液的處理量，減輕了環(huán)境污染。美國專利6672951公開了一種固結(jié)磨料拋光墊，但其結(jié)構(gòu)只有磨料層和非磨料層。中國專利101096080和101428404公布的固結(jié)磨料研磨拋光墊，有磨料層、剛性層和彈性共三層。韓國JaeYoungChoi等人在astudyo即olishingofmoldsusinghydrophilicfixedabrasivespad(Int.J.Mach.Toolma皿fac.2004，(44):1143)文章中提出一種固結(jié)磨料拋光墊，其結(jié)構(gòu)也只有兩層。這種結(jié)構(gòu)的固結(jié)磨料研磨拋光墊在實際使用過程中存在以下問題1、由于磨料層與剛性層或彈性層是通過光固化粘接連接的，粘接強度弱，容易脫落；磨料粘接在非平面的模具上，容易擠碎或拉斷；2、研磨拋光時，受到摩擦力作用，邊緣易脫落；被研磨材料邊緣擠壓拋光墊表面，容易使磨料層整塊脫落。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的磨料層與剛性層或彈性層直接連接時強度弱，磨料易脫落的問題，設計一種強度高，磨料不易脫落的帶有過渡層和粘接層的固結(jié)磨料研磨拋光墊。本發(fā)明的技術(shù)方案是—種帶有過渡層和粘接層的固結(jié)磨料研磨拋光墊，包括磨料層1、剛性層4和/或彈性層5，磨料層1位于剛性層4上，剛性層4位于彈性層5之上，其特征是在所述的磨料層1和剛性層4之間還設有過渡層2和粘接層3，磨料層1固結(jié)在過渡層2上，過渡層2通過粘接層3或直接與剛性層4或彈性層5相連；所述的磨料層1是親水性樹脂與磨料的均勻混合物，其厚度為0.22.Omm，所述磨料至少為金剛石、二氧化硅、二氧化鈰、三氧化二鋁、碳化硅、碳化硼或氧化鋯中的一種；所述的過渡層2為與磨料層1相同或相似的不含磨料的親水性樹脂混合物，其厚度為0.011.0mm;所述的粘接層3為紫外光固化膠，其厚度為00.2mm;所述的剛性層4為有機玻璃PMMA板、聚氯乙烯PVC板、聚碳酸脂PC板或聚對苯二甲酸二乙酯PET板中的一種；所述的彈性層5為具有彈性的聚氨酯、聚烯烴、苯乙烯、聚酯、聚酰胺或黑阻尼布中的一種。所述的親水性樹脂與磨料的質(zhì)量比1:0.010.65。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明有利于提高磨料層與剛性層和/或彈性層得粘接力，并有一定的韌性。本發(fā)明的過渡層采用與磨料層相同或相似的親水性樹脂混合物，只是不含磨料，易與磨料層結(jié)合，提高結(jié)合力。粘接層為紫外光固化膠，與其他層一起通過紫外光固化，提高粘接力，由于這層較薄，有一定的韌性，在加工非平面時，不會被擠碎或拉斷。實驗證明，本發(fā)明的拋光墊的使用壽命與相同類型的不帶過渡層和粘接層的拋光墊提高60%以上，加工粗糙度可提高30-40%。圖1是本發(fā)明的一個最佳結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的說明。如圖1所示?！N帶有過渡層和粘接層的固結(jié)磨料研磨拋光墊，包括磨料層1、剛性層4和彈性層5，磨料層1位于剛性層4上，剛性層4位于彈性層5之上，所述的在磨料層1和剛性層4還設有過渡層2和粘接層3，磨料層1固結(jié)在過渡層2上，過渡層2通過粘接層3與剛性層4相連，剛性層4與彈性層5相連；所述的磨料層1是親水性樹脂與磨料的均勻混合物，親水性樹脂與磨料的混合質(zhì)量比1:0.010.65，其厚度為0.22.Omm，所述磨料至少為金剛石、二氧化硅、二氧化鈰、三氧化二鋁、碳化硅、碳化硼或氧化鋯中的一種；所述的過渡層2為與磨料層1相同或相似的不含磨料的親水性樹脂混合物，其厚度為0.011.Omm;所述的粘接層3為紫外光固化膠，其厚度為00.2mm(即粘接層3與過渡層及剛性層或彈性層完全溶合而不體現(xiàn))；所述的剛性層4為有機玻璃PMMA板、聚氯乙烯PVC板、聚碳酸脂PC板或聚對苯二甲酸二乙酯PET板中的一種；所述的彈性層5為具有彈性的聚氨酯、聚烯烴、苯乙烯、聚酯、聚酰胺或黑阻尼布中的一種。具體實施時，根據(jù)被研磨拋光對象的不同，還可省去彈性層5或剛性層4，提高被研磨拋光材料的表面質(zhì)量。以下是一個具體的固結(jié)磨料研磨拋光墊的配方、制造方法及研磨拋光效果記錄。(1)設計出所需的研磨拋光墊表面圖案，并加工出與所設計的表面圖案一致的模具；(2)準備一塊處理干凈的剛性聚合物基體作為剛性層和或一塊彈性聚合物作為彈性層備用；(3)將親水性樹脂與磨料按1:0.010.65的質(zhì)量比充分混合均勻；(4)將親水性樹脂與磨料的混合物倒入上述模具一定厚度0.22.0mm，刷平整；再倒一定厚度的親水性樹脂作為過渡層，厚度控制在0.011.Omm，刷平整；(5)將作為粘接劑的紫外光固化膠均勻的涂覆在作為剛性層的剛性聚合物或直接涂覆在作為彈性層的彈性聚合物基體上，并壓入上述儲有混合物的模具中；(6)通過紫外光固化機，使上述混合物固化在作為剛性層的剛性聚合物基體或作為彈性層的彈性聚合物基體上，脫模；(7)如果在第(6)步中僅僅使用了剛性層，則可在必要時再在剛性聚合物基體的部底粘貼一層彈性層5。相同加工工藝條件下，與同樣磨料的無過渡層和粘接層的固結(jié)磨料研磨拋光墊相比。<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>由此可見，通過增加過渡層大大提高了拋光墊的使用壽命，同時由于粘接強度提高，拋光墊表面的各向磨削性能得到提高，尤其是邊緣部分粘接強度的提高也間接地提高了拋光精度，使表面粗糙度得到一定程度的提高，因此，增設過渡層和粘接層對改進研磨拋光加工工藝具有十分重要的意義。本發(fā)明未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。權(quán)利要求一種帶有過渡層和粘接層的固結(jié)磨料研磨拋光墊，包括磨料層(1)、剛性層(4)和/或彈性層(5)，磨料層(1)位于剛性層(4)上，剛性層(4)位于彈性層(5)之上，其特征是在所述的磨料層(1)和剛性層(4)之間還設有過渡層(2)和粘接層(3)，磨料層(1)固結(jié)在過渡層(2)上，過渡層(2)通過粘接層(3)或直接與剛性層(4)或彈性層(5)相連；所述的磨料層(1)是親水性樹脂與磨料的均勻混合物，其厚度為0.2～2.0mm，所述磨料至少為金剛石、二氧化硅、二氧化鈰、三氧化二鋁、碳化硅、碳化硼或氧化鋯中的一種；所述的過渡層(2)為與磨料層(1)相同或相似的不含磨料的親水性樹脂混合物，其厚度為0.01～1.0mm；所述的粘接層(3)為紫外光固化膠，其厚度為0～0.2mm；所述的剛性層(4)為有機玻璃PMMA板、聚氯乙烯PVC板、聚碳酸脂PC板或聚對苯二甲酸二乙酯PET板中的一種；所述的彈性層(5)為具有彈性的聚氨酯、聚烯烴、苯乙烯、聚酯、聚酰胺或黑阻尼布中的一種。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有過渡層和粘接層的固結(jié)磨料研磨拋光墊，其特征是所述的親水性樹脂與磨料的質(zhì)量比1:0.010.65。全文摘要一種帶有過渡層和粘接層的固結(jié)磨料研磨拋光墊，包括磨料層(1)、剛性層(4)和/或彈性層(5)，磨料層(1)位于剛性層(4)上，剛性層(4)位于彈性層(5)之上，其特征是在所述的磨料層(1)和剛性層(4)之間還設有過渡層(2)和粘接層(3)，磨料層(1)固結(jié)在過渡層(2)上，過渡層(2)通過粘接層(3)或直接與剛性層(4)或彈性層(5)相連。本發(fā)明有利于提高磨料層與剛性層和/或彈性層得粘接力，并有一定的韌性，本發(fā)明的研磨拋光墊的使用壽命與相同類型的不帶過渡層和粘接層的研磨拋光墊提高60％以上，加工粗糙度可提高30-40％。文檔編號B24D3/28GK101704224SQ20091021359公開日2010年5月12日申請日期2009年11月6日優(yōu)先權(quán)日2009年11月6日發(fā)明者葉劍鋒,孫玉利,左敦穩(wěn),朱永偉,李軍,李茂,蔣畢亮申請人:南京航空航天大學